JP2002296893A - Toner concentration detector, image forming apparatus or digital copying machine using the detector, magnetic body detector, and conductor detector - Google Patents

Toner concentration detector, image forming apparatus or digital copying machine using the detector, magnetic body detector, and conductor detector

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JP2002296893A
JP2002296893A JP2001100354A JP2001100354A JP2002296893A JP 2002296893 A JP2002296893 A JP 2002296893A JP 2001100354 A JP2001100354 A JP 2001100354A JP 2001100354 A JP2001100354 A JP 2001100354A JP 2002296893 A JP2002296893 A JP 2002296893A
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coil
toner
developer
detecting device
toner concentration
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Japanese (ja)
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Noboru Sawayama
昇 沢山
Hisashi Shimizu
久 清水
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To equalize the inductance of a primary coil and that of a secondary coil to each other, to increase magnetic coupling between both coils to obtain a large output, and to realize miniaturization of a toner concentration detector and improvement of the detection capacity on the assumption that the primary coil of a first resonance circuit and the secondary coil of a second resonance circuit are used to detect the toner concentration. SOLUTION: A toner concentration detector is provided with a plurality of coils close to a developer containing magnetic powder called carrier and coloring particles called toner and uses these coils to detect the toner concentration indicating the mixture ratio of toner to carrier of the developer, and the coils have shapes including rectangles different in aspect ratios or ellipses. The coils are so arranged that their lengthwise direction coincides with the direction of the revolving axis of a developer stirring member.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、例えばPPC(P
lain Paper Copier)、LBP(La
ser Beam Printer)等に備えられる装
置であって、トナー濃度を検知するトナー濃度検知装置
に関し、特に、トナー濃度に対応してインピーダンスが
変化するコイルの構造に関する。
[0001] The present invention relates to, for example, PPC (P
line Paper Copier), LBP (La
More specifically, the present invention relates to a toner density detecting device for detecting toner density, and more particularly to a structure of a coil whose impedance changes according to toner density.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真複写装置においては、一般に、
感光体ドラムの表面を帯電器によって一様に帯電させ、
感光体を画像情報に基づいて露光することにより静電潜
像を形成し、この静電潜像にトナーを選択的に付着させ
て現像し、得られたトナー像を普通紙に転写した後に定
着して最終画像を得ている。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic copying apparatus, generally,
The surface of the photosensitive drum is uniformly charged by a charger,
An electrostatic latent image is formed by exposing the photoreceptor based on image information, toner is selectively adhered to the electrostatic latent image and developed, and the obtained toner image is transferred to plain paper and then fixed. To get the final image.

【0003】図2に現像装置の構成例を示す。この現像
装置は小径2段現像ローラ方式であり、感光体ドラムに
隣接して上現像スリーブと下現像スリーブが配置され、
着色剤を主体とする非磁性体トナーと磁性キャリアとか
らなる現像剤をパドルローラで感光体ドラム表面に送給
する。現像が実施されるにつれて磁性キャリアは殆ど減
少することはないがトナーは減少するので、減少したト
ナーを補充するためにトナーホッパが設けられ、このホ
ッパに補充用トナーが収容されている。
FIG. 2 shows a configuration example of a developing device. This developing device is a small-diameter two-stage developing roller system, in which an upper developing sleeve and a lower developing sleeve are arranged adjacent to the photosensitive drum,
A developer consisting of a non-magnetic toner mainly composed of a colorant and a magnetic carrier is fed to the surface of the photosensitive drum by a paddle roller. As the development is carried out, the magnetic carrier hardly decreases, but the toner decreases. Therefore, a toner hopper is provided to replenish the reduced toner, and the hopper stores the replenishing toner.

【0004】磁性キャリアに対するトナーの混合比率が
低下すると現像画像の濃度が薄くなり、混合比率が高く
なるとその逆になる。適正品質の画像を得るために現像
装置に収容されているトナー濃度を常に適正な一定レベ
ル範囲に保持する必要があり、そのために、現像剤中の
トナー濃度を検知するトナー濃度検知装置(Tセンサ)
が設置されている。また、現像装置には現像剤と補充用
トナーとの混合状態を均一にするために撹拌ローラが設
けられている。
When the mixing ratio of the toner to the magnetic carrier decreases, the density of the developed image decreases, and when the mixing ratio increases, the opposite occurs. In order to obtain an image of appropriate quality, it is necessary to always maintain the toner density contained in the developing device within an appropriate constant level range. For this reason, a toner density detecting device (T sensor) for detecting the toner density in the developer )
Is installed. In addition, the developing device is provided with a stirring roller to make the mixed state of the developer and the replenishing toner uniform.

【0005】現像装置中におけるトナー濃度を検知する
具体的な回路構成についての従来例として、特開平6ー
289717号公報に開示された技術がある。この公報
におけるトナー濃度を検知するための磁気的検知装置
は、いわゆる差動トランス型の位相差検知を用いたもの
である。
As a conventional example of a specific circuit configuration for detecting the toner density in a developing device, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-289717. The magnetic detecting device for detecting the toner concentration in this publication uses a so-called differential transformer type phase difference detection.

【0006】また、トナーホッパ内のトナー量が基準量
まで低下したか否かを感度良く安定に検知する従来技術
として、特開2000ー131120号公報が挙げられ
る。この公報によると、互いに磁気的結合されたコイル
L1とコイルL2の近傍に現像装置を配置し、L1とC
1で第1の共振回路を形成し、L2とC2で第2の共振
回路を形成していて、固体発振回路からの出力が入力さ
れている。共振回路の共振周波数が固体発振器の発振周
波数に近似するように設定しているので、トナーレベル
を高感度に検知することができるものである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-131120 discloses a conventional technique for stably detecting whether or not the toner amount in a toner hopper has decreased to a reference amount with high sensitivity. According to this publication, a developing device is disposed in the vicinity of a coil L1 and a coil L2 which are magnetically coupled to each other.
1 forms a first resonance circuit, L2 and C2 form a second resonance circuit, and an output from a solid-state oscillation circuit is input. Since the resonance frequency of the resonance circuit is set to be close to the oscillation frequency of the solid-state oscillator, the toner level can be detected with high sensitivity.

【0007】また、トナー濃度を検知するためのコイル
の構造に関する従来技術は特開昭58ー76865号公
報に記載されている。この公報によると、現像装置内の
撹拌ローラに対向する樹脂板ケースの外側に透磁率の高
いフェライトを設置してこれにコイルを巻き、このフェ
ライトはその断面形状を山字型とすることで、小型で且
つ検知能力の高い検知センサとしている。
Further, the prior art relating to the structure of a coil for detecting toner density is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-76865. According to this publication, a ferrite having a high magnetic permeability is installed on the outside of a resin plate case facing a stirring roller in a developing device, and a coil is wound around the ferrite. The detection sensor is small and has high detection capability.

【0008】更に、コイル構造の従来技術として特開昭
62ー245152号公報が挙げられる。これによる
と、現像剤の磁気特性の変化を検出する検出コイル部と
比較コイル部とを有し、板状絶縁体の片側面に2重のコ
イルパターンを形成しこのパターンを隣接して2個配置
して、一方のコイルパターンを検出コイル部とし他方の
それを比較コイル部とし、検出コイル部を現像剤槽内に
配置するとともに比較コイル部を現像剤槽外に配置する
構造が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-245152 discloses a conventional coil structure. According to this, a detection coil portion for detecting a change in the magnetic properties of the developer and a comparison coil portion are formed, and a double coil pattern is formed on one side of the plate-like insulator, and two adjacent patterns are formed. A structure is disclosed in which one of the coil patterns is arranged as a detection coil unit and the other as a comparison coil unit, and the detection coil unit is arranged in the developer tank and the comparison coil unit is arranged outside the developer tank. I have.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来技術の特開昭58
ー76865号公報では、発振回路の発振周波数を決め
るインダクタンスをコイルの単巻きで形成しており、磁
気コアを含めた単巻きコイルの全体形状を小型化する構
造が提起されているが、一次コイルと二次コイルの磁気
的結合に着目するものではない。
SUMMARY OF THE INVENTION Prior Art
Japanese Patent Application Laid-Open No. 768865 proposes a structure in which the inductance that determines the oscillation frequency of the oscillation circuit is formed by a single turn of the coil, and the overall shape of the single turn coil including the magnetic core is reduced. It does not focus on the magnetic coupling between the secondary coil and the secondary coil.

【0010】また、特開昭62ー245152号公報で
は、板状絶縁体に渦巻き状の一次コイルと二次コイルを
2重のコイルパターンとして形成していて、この渦巻き
状で2重に巻回されたコイルパターンは基板に薄板銅板
を張り合わせてからフォトエッチングすることで形成さ
れている。この従来技術は、コイル部を巻線ではなく
て、基板上のパターン化で形成して小型化を達成しよう
とするものである。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-245152, a spiral primary coil and a secondary coil are formed as a double coil pattern on a plate-shaped insulator, and the spiral coil is wound twice. The coil pattern thus formed is formed by attaching a thin copper plate to a substrate and then performing photoetching. In this conventional technique, the coil portion is formed not by winding but by patterning on a substrate to achieve miniaturization.

【0011】本発明の目的は、トナー濃度を検知するた
めに、第1共振回路の一次コイルと第2共振回路の二次
コイルを用いて位相差検出又は振幅変化検出することを
前提にして、当該一次コイルと二次コイルの各インダク
タンスを等しく且つ両コイルの磁気的結合を大きくして
大なる出力を得るとともに、トナー濃度検知装置の小型
化と検知性能の向上を図ることにある。
An object of the present invention is to provide a method for detecting a phase difference or an amplitude change using a primary coil of a first resonance circuit and a secondary coil of a second resonance circuit in order to detect a toner concentration. An object of the present invention is to provide a large output by equalizing the inductances of the primary coil and the secondary coil and increasing the magnetic coupling between the two coils, and to reduce the size and improve the detection performance of the toner density detecting device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は主として次のような構成を採用する。キャ
リアと呼ばれる磁性粉とトナーと呼ばれる着色粒子を含
む現像剤に近接してコイルを備え、前記現像剤のトナー
とキャリアの混合比を示すトナー濃度を前記コイルを用
いて検知するトナー濃度検知装置において、前記コイル
は、縦横比の異なる長方形又は長円形を含む形状である
トナー濃度検知装置。
In order to solve the above problems, the present invention mainly employs the following configuration. In a toner concentration detecting device, a coil is provided in proximity to a developer containing magnetic powder called a carrier and colored particles called a toner, and a toner concentration indicating a mixing ratio of the toner and the carrier of the developer is detected using the coil. And a coil having a shape including a rectangle or an oval having different aspect ratios.

【0013】また、キャリアと呼ばれる磁性粉とトナー
と呼ばれる着色粒子を含む現像剤に近接してコイルを備
え、前記現像剤のトナーとキャリアの混合比を示すトナ
ー濃度を前記コイルを用いて検知するトナー濃度検知装
置において、前記コイルは、縦横比の異なる長方形又は
長円形を含む形状であり、前記コイルの長手方向が、前
記現像剤の撹拌部材における回転軸方向と一致するよう
に配置するトナー濃度検知装置。
In addition, a coil is provided in proximity to a developer containing magnetic powder called a carrier and colored particles called a toner, and a toner concentration indicating a mixing ratio of the toner and the carrier of the developer is detected using the coil. In the toner concentration detection device, the coil has a shape including a rectangle or an oval having different aspect ratios, and the toner concentration is arranged such that a longitudinal direction of the coil coincides with a rotation axis direction of the developer stirring member. Detection device.

【0014】また、キャリアと呼ばれる磁性粉とトナー
と呼ばれる着色粒子を含む現像剤に近接してコイルを備
え、前記現像剤のトナーとキャリアの混合比を示すトナ
ー濃度を前記コイルを用いて検知するトナー濃度検知装
置において、前記コイルは、円形、正方形、長方形又は
長円形の形状の巻回コイル体の両側部を折り曲げたコの
字型形状であるトナー濃度検知装置。
Further, a coil is provided in proximity to a developer containing magnetic powder called a carrier and colored particles called a toner, and a toner concentration indicating a mixing ratio of the toner and the carrier of the developer is detected using the coil. In the toner concentration detecting device, the coil has a U-shape in which both sides of a wound coil body having a circular, square, rectangular, or oval shape are bent.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係るトナー濃
度検知装置について、図面を用いて以下説明する。図1
は、本発明の実施形態に係るトナー濃度検知装置を適用
する電子写真複写装置に関する概要を示す図であり、図
2は、トナー濃度検知装置の設置された現像装置の構成
を示す図であり、図3は、本実施形態に係るトナー濃度
検知装置の回路構成を示す図であり、図4は、本実施形
態に係るトナー濃度検知装置の他の回路構成を示す図で
ある。また、図5は、本実施形態に係るトナー濃度検知
装置に関する基本的な機能を説明するための図であり、
図6は、本実施形態に関する回路構成における信号波形
を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A toner concentration detecting device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an electrophotographic copying apparatus to which a toner density detecting device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a developing device provided with the toner density detecting device; FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration of the toner density detecting device according to the present embodiment, and FIG. 4 is a diagram illustrating another circuit configuration of the toner density detecting device according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining basic functions related to the toner concentration detecting device according to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating signal waveforms in the circuit configuration according to the present embodiment.

【0016】図1〜図3において、1は読取部、2はラ
ンプ、3はCCD、4は増幅器、5はA/D変換部、6
は画像処理部、8はシューディング補正、9はフィル
タ、10はγ補正、11は階調処理、12は像形成部、
13は書き込み部、14は露光、15は帯電チャージ
ャ、16は現像スリーブ、17は給紙トレー、20は磁
性体検知回路、21は発振回路、22は共振回路(検知
回路)、23は位相比較回路、24は積分回路、25は
インピーダンス変換回路、26は現像剤、をそれぞれ表
す。
1 to 3, 1 is a reading unit, 2 is a lamp, 3 is a CCD, 4 is an amplifier, 5 is an A / D converter, 6
Denotes an image processing unit, 8 denotes a shading correction, 9 denotes a filter, 10 denotes a gamma correction, 11 denotes a gradation process, 12 denotes an image forming unit,
13 is a writing unit, 14 is an exposure, 15 is a charger, 16 is a developing sleeve, 17 is a paper feed tray, 20 is a magnetic material detection circuit, 21 is an oscillation circuit, 22 is a resonance circuit (detection circuit), and 23 is a phase comparison. Circuit, 24 is an integration circuit, 25 is an impedance conversion circuit, and 26 is a developer.

【0017】図1に示す電子写真複写装置は、その全体
構成を見れば、読取部1において、ランプ2から照射さ
れた光は原稿面で反射してCCD3により電気信号に変
換され、増幅器4で振幅調整された後にA/D変換器5
で量子化されたディジタル画像データとなる。生成され
たディジタル画像データは、画像処理部6に入力され、
シェーディング補正処理8、フィルタ処理9、γ補正処
理10、階調処理11等をこの順序で施されて像形成部
12に送られる。
In the electrophotographic copying apparatus shown in FIG. 1, the light radiated from the lamp 2 is reflected on the document surface in the reading section 1 and converted into an electric signal by the CCD 3 in the reading section 1. A / D converter 5 after amplitude adjustment
Is digital image data quantized by. The generated digital image data is input to the image processing unit 6,
A shading correction process 8, a filter process 9, a gamma correction process 10, a gradation process 11, and the like are performed in this order and sent to the image forming unit 12.

【0018】像形成部12に入力されたディジタル画像
データは、書き込み部13で、そのデータ値に従いレー
ザ光14に変換され、帯電チャージャー15により帯電
された感光体に照射され、感光体面に静電潜像を形成す
る。現像スリーブ16は、形成された静電潜像に従い、
感光体面にトナーを付着させる。感光体面に付着したト
ナーは、給紙トレー17から送られてきた紙面上に転写
され、定着部18を通り、複写原稿として出力される。
The digital image data input to the image forming unit 12 is converted into a laser beam 14 by a writing unit 13 in accordance with the data value, and is radiated to a photoconductor charged by a charging charger 15, and electrostatically applied to the photoconductor surface. Form a latent image. The developing sleeve 16 follows the formed electrostatic latent image,
The toner is attached to the photoconductor surface. The toner adhering to the photoreceptor surface is transferred onto the paper surface sent from the paper feed tray 17, passes through the fixing unit 18, and is output as a copy original.

【0019】図2に示す現像装置において、磁性キャリ
アに対するトナーの混合比率を常に適正値に保って高品
質の画像を得るために、現像装置内のトナー濃度を検知
してこれを所定値に維持する必要がある。トナー濃度が
低下したことが検知されれば、トナーホッパから補充用
のトナーを補給して適正なトナー濃度とするように制御
されるものである。そのため、現像剤中のトナー濃度を
検知するトナー濃度検知装置(Tセンサ)が設置されて
いる。
In the developing device shown in FIG. 2, the toner concentration in the developing device is detected and maintained at a predetermined value in order to obtain a high quality image while always keeping the mixing ratio of the toner to the magnetic carrier at an appropriate value. There is a need to. When it is detected that the toner density has dropped, control is performed so that toner for replenishment is supplied from the toner hopper and an appropriate toner density is obtained. Therefore, a toner concentration detecting device (T sensor) for detecting the toner concentration in the developer is provided.

【0020】図3に示すトナー濃度検知回路20は、発
振回路21、共振回路22、位相比較回路23、積分回
路24、インピーダンス変換回路25を、その基本的な
構成としている。発振回路21は、水晶やセラミックな
どの固体の発振子を用いて発振するものであり、水晶や
セラミックなどの固体の発振子の持つ固有の振動数に基
づいて発振周波数が決定するので、装置の使用環境や電
源電圧の影響を受け難く、トナー濃度検知の一構成要素
として安定した且つ精度の良い検知が可能となるもので
ある。
The toner density detection circuit 20 shown in FIG. 3 has an oscillating circuit 21, a resonance circuit 22, a phase comparison circuit 23, an integration circuit 24, and an impedance conversion circuit 25 as its basic configuration. The oscillation circuit 21 oscillates using a solid-state oscillator such as a crystal or a ceramic, and the oscillation frequency is determined based on a unique frequency of the solid-state oscillator such as a crystal or a ceramic. It is hardly affected by the use environment and the power supply voltage, and enables stable and accurate detection as one component of the toner density detection.

【0021】また、共振回路(検知回路)22は、発振
回路21からの出力を抵抗R3を通して一次コイルL1
に入力される。共振回路22は、一次コイルL1とコン
デンサを共有する共有コンデンサC3とからなる第1共
振回路と、一次コイルL1と磁気的結合定数kで結合さ
れた二次コイルL2と前記共有コンデンサC3とからな
る第2共振回路と、を備えている。図2で一次コイルL
1及び二次コイルL2の近傍に非接触で現像装置内の磁
性キャリアと非磁性トナーの混合した現像剤26が配置
され、現像剤におけるトナーの濃度などによってコイル
L1及びL2の実質的インダクタンスに影響を与える。
The resonance circuit (detection circuit) 22 outputs the output from the oscillation circuit 21 to the primary coil L1 through a resistor R3.
Is input to The resonance circuit 22 includes a first resonance circuit including a primary coil L1 and a shared capacitor C3 sharing a capacitor, a secondary coil L2 coupled to the primary coil L1 with a magnetic coupling constant k, and the shared capacitor C3. A second resonance circuit. In FIG. 2, the primary coil L
A developer 26 in which a magnetic carrier and a non-magnetic toner in a developing device are mixed is disposed in a non-contact manner in the vicinity of the primary and secondary coils L2, and the substantial inductance of the coils L1 and L2 is affected by the toner concentration in the developer. give.

【0022】本実施形態で、第1と第2の共振回路のコ
ンデンサを共有(即ち、共通化、兼用)してコンデンサ
C3を採用することによって、共振回路の構成要素の中
でその値のバラツキの大きなコンデンサを共有にするこ
とで容易に一次と二次の共振周波数の差を最小限に抑え
ることができる。加えて、本実施形態の特徴の1つであ
る、一次コイルと二次コイルの後述する工夫された巻回
態様によって両コイルの各インダクタンスを等しくでき
るので、共通コンデンサC3と相俟って一次と二次の共
振周波数を等しくできて大なる位相差出力を得ることが
できる。
In the present embodiment, the capacitors of the first and second resonance circuits are shared (that is, shared and shared) and the capacitor C3 is employed, so that the values of the components of the resonance circuit vary. The difference between the primary and secondary resonance frequencies can be easily minimized by sharing a large capacitor. In addition, one of the features of the present embodiment is that the inductances of both coils can be made equal by a modified winding mode of the primary coil and the secondary coil, which will be described later. The secondary resonance frequency can be equalized, and a large phase difference output can be obtained.

【0023】また、コンデンサを共有とすることで、そ
れぞれの共振回路にそれぞれコンデンサを設けるものと
同等の共振特性を保持することができるとともに、コン
デンサの数を減少させることによるコストダウンも図れ
る。
Further, by using a common capacitor, resonance characteristics equivalent to those in which a capacitor is provided in each resonance circuit can be maintained, and the cost can be reduced by reducing the number of capacitors.

【0024】更に、トナー濃度検知出力を大きく取るた
めに、発振回路21の発振周波数foscと共振回路2
2の共振周波数fcを一致させることが望ましいが(一
例として、トナー濃度が最適値である状態のときに、f
oscとfcとを略一致させる)、その際、共振周波数
fcを調整するにはコンデンサC3の容量値のみを調整
すれば良いことになり、周波数調整を容易に行える。こ
の場合、一次と二次のコイルは工夫したコイル構造及び
コイル成形手法から容易に双方のインダクタンスを同程
度にすることができ得る。
Further, in order to obtain a large toner density detection output, the oscillation frequency fosc of the oscillation circuit 21 and the resonance circuit 2
It is desirable to make the resonance frequencies fc of the two equal (for example, when the toner density is at the optimum value, f
In this case, the resonance frequency fc can be adjusted only by adjusting the capacitance value of the capacitor C3, and the frequency can be easily adjusted. In this case, the primary and secondary coils can easily make the inductances of both the same level easily from the devised coil structure and coil forming method.

【0025】また、発振周波数foscと共振周波数f
cを略一致させることにより、トナー濃度の変化に対す
る大きな出力変動値を得ることができ(その詳細は図5
の説明で後述する)、トナー濃度検知で十分な感度を確
保することができる。
The oscillation frequency fosc and the resonance frequency f
By making c substantially the same, a large output fluctuation value with respect to a change in toner density can be obtained (for details, see FIG. 5).
Described later), it is possible to secure a sufficient sensitivity for toner concentration detection.

【0026】次に、本発明の実施形態に係るトナー濃度
検知回路の他の構成例を示した図4においても、図3に
示す回路構成と同様に、発振回路と、分離機能乃至発振
を安定して持続させる発振安定機能を備えたR1と、R
1及び共振回路をそのまま用いて位相差出力を取り出す
位相差取り出し部と、を具備するものである。
Next, in FIG. 4 showing another example of the configuration of the toner concentration detecting circuit according to the embodiment of the present invention, the oscillation circuit and the separation function or oscillation are stabilized in the same manner as the circuit configuration shown in FIG. R1 having an oscillation stabilizing function for maintaining
1 and a phase difference extracting unit for extracting a phase difference output using the resonance circuit as it is.

【0027】図4に示す構成例では、発振安定機能のR
1の後流側に、一次コイルL1と第1コンデンサC1か
らなる第1共振回路と、二次コイルL2と第2コンデン
サC2からなる第2共振回路を設ける。ここで、一次コ
イルL1と二次コイルL2は磁気的結合定数kで結合さ
れていて、L1及びL2に近接し且つ非接触でトナー収
容の現像剤26が配置されている。位相差の取り出し
は、一方が発振回路と抵抗R1の接続点であり、他方が
第2共振回路の出力点である。
In the configuration example shown in FIG. 4, the oscillation stabilizing function R
A first resonance circuit including a primary coil L1 and a first capacitor C1, and a second resonance circuit including a secondary coil L2 and a second capacitor C2 are provided on the downstream side of the first coil. Here, the primary coil L1 and the secondary coil L2 are coupled with a magnetic coupling constant k, and a developer 26 containing toner is arranged near and non-contact with L1 and L2. One phase difference is extracted from the connection point between the oscillation circuit and the resistor R1, and the other is the output point from the second resonance circuit.

【0028】図4の構成例によると、第1共振回路(L
1,C1)の共振周波数fc1と第2共振回路(L2,
C2)の共振周波数fc2を略同一になるように設定さ
れていて、第1共振回路のQ1と第2共振回路のQ2を
乗じた統合のQに基づいた出力V2が得られるので、確
実で十分な位相差出力を得ることができる。
According to the configuration example of FIG. 4, the first resonance circuit (L
, C1) and a second resonance circuit (L2,
The resonance frequency fc2 of C2) is set to be substantially the same, and an output V2 based on the integrated Q obtained by multiplying Q1 of the first resonance circuit and Q2 of the second resonance circuit is obtained. Phase difference output can be obtained.

【0029】次に、位相比較回路23における共振回路
側からの出力による位相比較の機能、作用について、図
5と図6を用いて説明する。図5に示すグラフにおい
て、横軸は共振回路22での周波数、縦軸は図3に示す
V1とV2の位相差である。実線がトナー濃度が適正の
場合の周波数に対する位相差特性を示し、破線はトナー
濃度が適正値よりも低い場合の周波数に対する位相差特
性を示す。
Next, the function and operation of the phase comparison by the output from the resonance circuit side in the phase comparison circuit 23 will be described with reference to FIGS. In the graph shown in FIG. 5, the horizontal axis represents the frequency in the resonance circuit 22, and the vertical axis represents the phase difference between V1 and V2 shown in FIG. The solid line shows the phase difference characteristic with respect to the frequency when the toner density is appropriate, and the broken line shows the phase difference characteristic with respect to the frequency when the toner density is lower than the appropriate value.

【0030】図3に示す共振回路のV1とV2の位相差
出力をプロットすると、図5に示す実線と破線の特性を
得ることができ(実験的に得たデータである)、共振回
路で使用する周波数が発振回路の周波数foscに一致
又は略等しい領域において位相差出力は大きく変動する
特性を示す。共振回路22において発振周波数fosc
より低い共振周波数fcを用いた場合には、図5に示す
実線と破線の位相差特性から明らかなように、トナー濃
度の適正値と低減値とで位相差出力が殆ど生じない。
When plotting the phase difference output between V1 and V2 of the resonance circuit shown in FIG. 3, the characteristics shown by the solid line and the broken line shown in FIG. 5 can be obtained (experimentally obtained data). The phase difference output shows a characteristic that greatly fluctuates in a region where the frequency to be generated matches or substantially equals the frequency fosc of the oscillation circuit. In the resonance circuit 22, the oscillation frequency fosc
When a lower resonance frequency fc is used, as is apparent from the phase difference characteristics between the solid line and the broken line shown in FIG. 5, almost no phase difference output occurs between the proper value and the reduced value of the toner density.

【0031】図6は位相差比較回路23のイクシクルー
シブORの両入力端にV1とV2の信号が印加された場
合における出力を示す。位相比較回路23の出力は、積
分回路24とインピーダンス変換回路25を経て波形変
換処理されて、磁性体検知回路20全体の出力とされ
る。
FIG. 6 shows an output when the signals V1 and V2 are applied to both input terminals of the exclusive OR of the phase difference comparison circuit 23. The output of the phase comparison circuit 23 is subjected to waveform conversion processing via an integration circuit 24 and an impedance conversion circuit 25, and is output as the entire magnetic body detection circuit 20.

【0032】また、図3の回路構成では、共振回路(検
知回路)の出力を位相差として取り出して位相比較する
例を示したが、検知回路の出力を位相差として取り出す
ことに代えて、例えば、図7に示すように、コイル近接
領域の磁性体の透磁率変化による第1のコイルと第2の
コイルのインダクタンス変化が引き起こす、第1及び第
2共振回路に流れる電流の一方又は両方の振幅変化を検
知回路を通して出力として取り出しても良い。
In the circuit configuration shown in FIG. 3, an example has been described in which the output of the resonance circuit (detection circuit) is extracted as a phase difference and the phases are compared. However, instead of extracting the output of the detection circuit as the phase difference, for example, As shown in FIG. 7, the amplitude of one or both of the currents flowing through the first and second resonance circuits caused by the change in the inductance of the first coil and the second coil due to the change in the magnetic permeability of the magnetic body in the coil proximity region. The change may be extracted as an output through a detection circuit.

【0033】次に、本発明の特徴であるトナー濃度検知
装置のコイル構造について、図8〜図13を用いて以下
説明する。図8は2本の導線を絶縁被膜で被覆して一体
化したリボン形状の平行線と前記平行線を巻き上げたコ
イル構造を示す図であり、図9は融着導線と前記融着導
線を巻き上げたコイル構造を示す図である。図10はコ
イルを磁気コアに装着した構造体の分解図であり、図1
1はリボン形状の一体化した平行線におけるコの字型コ
イルの構造を示す図であり、図12はコの字型コイルを
磁気コアに装着した構造体の分解図であり、図13はリ
ボン形状の一体化した平行線の円形コイルの両側部分を
コイル中央部に折り返したコイル構造を示す図である。
Next, the coil structure of the toner concentration detecting device, which is a feature of the present invention, will be described below with reference to FIGS. FIG. 8 is a view showing a ribbon-shaped parallel wire in which two conductive wires are covered with an insulating coating and integrated, and a coil structure in which the parallel wire is wound up. FIG. 9 is a diagram showing a fused wire and the fused wire wound up. FIG. 3 is a diagram showing a coil structure in which the present invention is used. FIG. 10 is an exploded view of a structure in which a coil is mounted on a magnetic core.
1 is a diagram showing the structure of a U-shaped coil in a ribbon-shaped integrated parallel line, FIG. 12 is an exploded view of a structure in which a U-shaped coil is mounted on a magnetic core, and FIG. It is a figure which shows the coil structure which turned both sides of the circular coil of the parallel wire of the shape integrated into the coil center part.

【0034】図8において、(1)に示すように、第1
のコイルはL1−1とL1−2の端子を有し、第2のコ
イルはL2−1とL2−2の端子を有する。(2)は側
面図であり、(3)はコイルの平面図であり、(4)は
2本導線を絶縁皮膜で被覆して一体化したリボン形状平
行線の断面図である。図8の(2)、(3)のように平
行導線を縦にして1段で外側へと巻回((4)のように
1本のリボン形状平行線を各導線が縦配置となるように
して順次巻回)するコイル構造である(図示では内側か
ら外側に巻回しているがその逆でも良い)。図8の
(3)に示す巻回したコイルが略長方形の形状であるこ
とが、本発明の特徴の1つである。
In FIG. 8, as shown in FIG.
Has the terminals of L1-1 and L1-2, and the second coil has the terminals of L2-1 and L2-2. (2) is a side view, (3) is a plan view of the coil, and (4) is a cross-sectional view of a ribbon-shaped parallel wire obtained by covering two conductors with an insulating film and integrating them. As shown in FIGS. 8 (2) and 8 (3), the parallel conductors are vertically arranged and wound outward in one step (as shown in FIG. 8 (4), one ribbon-shaped parallel wire is arranged vertically). And wound sequentially) (in the figure, the coil is wound from the inside to the outside, but the reverse is also possible). One of the features of the present invention is that the wound coil shown in (3) of FIG. 8 has a substantially rectangular shape.

【0035】図2に示す撹拌スクリューに対向している
Tセンサがトナー濃度検知装置であり、図8の(3)で
示すコイルの平面部(紙面と平行な面)が撹拌スクリュ
ー軸に対面するように配置される。図2で現像剤の撹拌
部材として撹拌スクリューを例示したが、これに限らず
撹拌ローラも使用される。撹拌スクリュー(回転軸を中
心として螺旋形状の羽根を持つ)も撹拌ローラ(回転軸
に沿った羽根を持つ)も図2に示すようにその回転軸は
紙面に垂直方向に配される。撹拌スクリューの構造例は
特開平11ー223620号公報に記載のものを適用可
能である。
The T sensor facing the stirring screw shown in FIG. 2 is the toner concentration detecting device, and the flat portion (the surface parallel to the paper) of the coil shown in FIG. 8 (3) faces the stirring screw shaft. Are arranged as follows. In FIG. 2, a stirring screw is exemplified as the developer stirring member. However, the invention is not limited thereto, and a stirring roller may be used. As shown in FIG. 2, both the stirring screw (having a helical blade around the rotation axis) and the stirring roller (having the blade along the rotation axis) have their rotation axes arranged in a direction perpendicular to the paper surface. The structure of the stirring screw described in JP-A-11-223620 is applicable.

【0036】そして、本実施形態の特徴を示す長方形形
状のコイルを撹拌部材(撹拌ローラ、撹拌スクリューな
ど)の対向面に取り付ける場合、撹拌部材の回転軸の方
向と長方形形状コイルの長手方向が一致するようにコイ
ルを配置する。このように、本実施形態は、現像剤を混
合撹拌又は搬送するための回転部材を有していて、当該
回転部材の周面に対向してトナー濃度検知装置が配置さ
れる構成を前提とするものである。
When a rectangular coil showing the features of this embodiment is mounted on the opposing surface of the stirring member (stirring roller, stirring screw, etc.), the direction of the rotation axis of the stirring member coincides with the longitudinal direction of the rectangular coil. Arrange the coils so that As described above, the present embodiment is based on the premise that the rotary member is provided for mixing and stirring or transporting the developer, and the toner concentration detecting device is arranged to face the peripheral surface of the rotary member. Things.

【0037】具体例として、2本平行線を縦に1段にし
て、例えば60回磁気コア無しで巻回し、コイル長手方
向の外側長さが10〜20mm(一例として15mm)
で、コイル短手方向の外側長さが4〜8mm(一例とし
て6mm)の構造を用いる。適宜径の銅線又はアルミニ
ウム線を使用した導線上に絶縁皮膜を施したリボン形状
平行線を非磁性ボビンに巻き付けてコイル構造としても
良い(図8にはボビンを図示していないが、ボビンは導
線を巻き付けるためのコイル支持体である)。
As a specific example, two parallel lines are vertically arranged in a single step, for example, wound 60 times without a magnetic core, and the outer length in the coil longitudinal direction is 10 to 20 mm (for example, 15 mm).
Then, a structure in which the outer length in the coil short direction is 4 to 8 mm (6 mm as an example) is used. A coil structure may be formed by winding a ribbon-shaped parallel wire in which an insulating film is applied on a conductive wire using a copper wire or an aluminum wire having an appropriate diameter around a non-magnetic bobbin (the bobbin is not shown in FIG. Coil support for winding the conductor).

【0038】図8では2本導線を一対にした1本のリボ
ン形状平行線を図示したが、これに代えて、2本の融着
導線を縦にして融着させて一対とし(一例として、熱を
加えながら巻回することで融着導線同士が結合する)、
図8の(4)に示すリボン形状平行線と同様な機能を奏
させることができる。
FIG. 8 shows one ribbon-shaped parallel wire in which two conductors are paired, but instead, two fusion-bonded wires are vertically fused to form a pair (as an example, By winding while applying heat, the fused conductors are joined together),
The same function as that of the ribbon-shaped parallel line shown in FIG.

【0039】本実施形態に関するコイル構造は、一例と
して図8の(3)に長方形形状を示したが、この形状に
限らず、コイルの縦横比が1対1(即ち、円形又は正方
形形状)とものと異なる、例えば楕円形状を含む長円形
構造を特徴とするものである。この構造を採用したこと
の技術的意義は後述する。
The coil structure according to the present embodiment has a rectangular shape as an example in FIG. 8 (3). However, the present invention is not limited to this shape, and the aspect ratio of the coil is 1: 1 (ie, circular or square). It is characterized by an oval structure including an elliptical shape, which is different from the one described above. The technical significance of adopting this structure will be described later.

【0040】図9には融着導線の構造を示し、導線は銅
線を使用し、絶縁皮膜はポリウレタンを含む絶縁材料を
使用する。融着皮膜は熱可塑性樹脂又は熱硬化型樹脂か
らできていて、熱可塑性樹脂はポリアミド系、ブチラー
ル系、エポキシ系がある。熱硬化型タイプは巻線後にコ
イルを加熱処理して硬化させるものである。図9の
(2)には2本の融着導線を縦に並べて一対の融着導線
として、この一対の融着導線を横に巻回して、コイルの
形状を楕円形状に構成することを示している。
FIG. 9 shows the structure of the fusion-bonded lead wire. The lead wire uses a copper wire, and the insulating film uses an insulating material containing polyurethane. The fusion coating is made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and the thermoplastic resin includes a polyamide resin, a butyral resin, and an epoxy resin. In the thermosetting type, the coil is heated and cured after winding. FIG. 9 (2) shows that the two fusion conductors are arranged vertically to form a pair of fusion conductors, and the pair of fusion conductors are wound horizontally to form an elliptical coil. ing.

【0041】以上のように、本発明の実施形態は、図8
に示すリボン形状平行線、又は図9に示す融着導線を縦
に2本融着させた一対の融着導線、を巻回してコイルを
形成し、この形成されたコイルの形状が長方形又は楕円
形を含む縦横比の異なるコイル形状とすることが特徴の
1つである。そして、一例としての長方形形状のコイル
の長手方向を、撹拌ローラ又は撹拌スクリューを含む回
転部材の回転軸方向と一致するように、コイルを配置す
ることが本実施形態の特徴の1つである。
As described above, the embodiment of the present invention corresponds to FIG.
9 or a pair of fusion conducting wires obtained by vertically fusing two fusion conducting wires shown in FIG. 9 to form a coil, and the formed coil has a rectangular or elliptical shape. One of the features is to use coil shapes having different aspect ratios including shapes. One of the features of the present embodiment is that the coils are arranged so that the longitudinal direction of the rectangular coil as an example coincides with the rotation axis direction of the rotating member including the stirring roller or the stirring screw.

【0042】現像装置を有する画像形成装置又はディジ
タル複写機全体構造の小型化に伴って、現像装置も小型
化を余儀なくされ、現像装置内の撹拌スクリュー又は撹
拌ローラの回転軸の垂直断面(図2の紙面平行面)も小
さくすることが求められている。即ち、撹拌スクリュー
又は撹拌ローラの回転方向のサイズが小型化されてい
る。
As the overall structure of an image forming apparatus or a digital copying machine having a developing device is reduced in size, the developing device is also required to be reduced in size, and a vertical cross section of a rotating shaft of a stirring screw or a stirring roller in the developing device (FIG. 2) Is also required to be small. That is, the size of the stirring screw or the stirring roller in the rotation direction is reduced.

【0043】従って、コイルを長方形又は楕円形形状と
することによって、コイルに要求されるインダクタンス
を確保しながら、更に回転部材の回転方向に短くするこ
とでトナー濃度検知装置、引いては現像装置の小型化に
寄与することができる。また、コイル長手方向を回転部
材の軸方向と一致させて配置することによって、コイル
の磁束数を十分に確保できるので、トナー濃度検知性能
が向上する。
Therefore, by making the coil a rectangular or elliptical shape, the inductance required for the coil is secured, and the coil is further shortened in the rotation direction of the rotating member, so that the toner density detecting device and, consequently, the developing device can be used. This can contribute to downsizing. In addition, by arranging the coil in the longitudinal direction so as to coincide with the axial direction of the rotating member, the number of magnetic fluxes of the coil can be sufficiently secured, so that the toner density detection performance is improved.

【0044】更に、回転部材として撹拌スクリューを用
いる場合、回転軸方向に現像剤が搬送される。ここで、
従来の丸形コイルでは回転軸方向の検知幅が短くなり回
転周期のリップル(回転脈動分)が発生するが、本実施
形態のように回転軸方向にコイルが長いと検知幅が広く
なり、リップルが平均化されて安定したトナー濃度検知
が可能になる。撹拌スクリューを用いた場合の具体例と
して、長方形又は楕円形のコイルの長手方向の長さを略
スクリューピッチの半分とすれば前記リップルを最も平
均化させることができる。
Further, when a stirring screw is used as the rotating member, the developer is transported in the direction of the rotation axis. here,
In a conventional round coil, the detection width in the rotation axis direction is short and ripples (rotational pulsations) of the rotation cycle are generated. Are averaged, and stable toner density detection becomes possible. As a specific example when a stirring screw is used, the ripple can be most averaged if the length of the rectangular or elliptical coil in the longitudinal direction is approximately half the screw pitch.

【0045】加えて、第1のコイルと第2のコイルを同
様の位置に巻き込むようにしているために第1と第2の
インダクタンスは略等しくなるとともに、両コイルの磁
気的結合定数が大となる。これによって、コイルに近接
したトナー濃度の検知精度が向上することとなる。
In addition, since the first coil and the second coil are wound around the same position, the first and second inductances are substantially equal, and the magnetic coupling constant of both coils is large. Become. As a result, the accuracy of detecting the toner density close to the coil is improved.

【0046】次に、本実施形態に関する他のコイル構造
を説明すると、第1と第2のコイルからなるコイルを磁
気コアに装着するコイル構造を図10に示す。図10で
コイルの上側が現像剤と対向する面であり、その反対側
にコイルを取り囲むように(図示のとおり)磁気コアを
形成する。コイル中央部の中空部に填り込むように磁気
コアに突起を設けて磁気回路を形成する。磁気コアを設
けることによって磁気抵抗が低下してその分だけコイル
の巻回数を少なくでき小型化を図ることができる。
Next, another coil structure relating to the present embodiment will be described. FIG. 10 shows a coil structure in which a coil composed of first and second coils is mounted on a magnetic core. In FIG. 10, the upper side of the coil is the surface facing the developer, and a magnetic core is formed on the opposite side so as to surround the coil (as shown). A magnetic circuit is formed by providing a protrusion on the magnetic core so as to fit into the hollow portion at the center of the coil. By providing the magnetic core, the magnetic resistance is reduced, and the number of turns of the coil can be reduced by that much, and the size can be reduced.

【0047】また、本実施形態に関する他のコイル構造
を説明すると、図11に示すように、1本のリボン形状
平行線、又は2本の融着導線を縦にして融着させた1対
の融着導線、を1段にして平べったく巻回した長方形コ
イル(図11の(1)に図示するとおりのもの)を、図
11の(1)に示す一点鎖線部分で折り曲げてコの字型
形状のコイルを形成する。折り曲げた分だけ撹拌部材の
回転方向のサイズを小さくすることができる。ここで、
1本のリボン形状平行線等を1段にして横に巻回した
が、これに限らず、縦に複数段に重ねた上で横に巻回し
たものであっても良い。更に、図11の(1)のコイル
を正方形コイルとして形成し、(2)に示すように折り
曲げれば、コイルの現像剤に対する対向面が実質的に長
方形となって小型化できる。
Another coil structure according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 11, a pair of one ribbon-shaped parallel wires or two fused conductors are vertically fused. A rectangular coil (as shown in (1) of FIG. 11) obtained by flatly winding the fusion-bonded conductor in one step is bent at a dashed line portion shown in (1) of FIG. Form a coil in the shape of a letter. The size of the stirring member in the rotation direction can be reduced by the amount of bending. here,
Although one ribbon-shaped parallel line or the like is wound horizontally in one step, the present invention is not limited to this, and it may be one in which a plurality of layers are vertically stacked and then wound horizontally. Further, if the coil shown in (1) of FIG. 11 is formed as a square coil and bent as shown in (2), the surface of the coil facing the developer becomes substantially rectangular, and the size can be reduced.

【0048】加えて、図12に示すように、コイル中央
部の中空部に填り込むような突起を設けた磁気コアをコ
イルに適用して磁気回路を形成する構造とすれば、コイ
ルの巻回数を少なくでき小型化を図ることができる。
In addition, as shown in FIG. 12, if a magnetic circuit is formed by applying a magnetic core provided with a projection that fits into a hollow portion in the center of the coil to form a magnetic circuit, The number of times can be reduced and the size can be reduced.

【0049】更に、本実施形態に関する他のコイル構造
を説明すると、図13に示すように、1本のリボン形状
平行線、又は2本の融着導線を縦にして融着させた1対
の融着導線、を1段にして平べったく巻回した円形コイ
ル(図13の(1)に図示するとおりのもの)を、絶縁
性スペーサを介在させて図13の(1)に示す一点鎖線
部分で折り曲げてコの字型形状とし、更に図13の
(3)に示すようにコイル外側部分をコイル中央部に向
けて折り曲げて、コイルの全体構造を形成する。1回目
の折り曲げによって折り曲げた分だけ撹拌部材の回転方
向のサイズを小さくするとともに、2回目の折り曲げに
よってコイル厚み方向の厚みを薄くして、コイル全体構
造を小型化できる。図13の具体例として、絶縁性スペ
ーサは、厚み0.1〜3mm(一例として0.2mm)
で図13の(2)の長手方向の長さ20mmでPET
(樹脂材料名)を用い、図13の(1)に示す円形コイ
ルの直径は10〜20mm(一例として15mm)で、
図13の(2)に示す折り曲げコイルの長さ(図13の
(2)の横方向長さ)は4〜10mm(一例として6m
m)である。
Further, another coil structure according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 13, a pair of ribbon-shaped parallel wires or two fusion-bonded wires are fused vertically. A circular coil (as shown in (1) of FIG. 13), which is formed by flatly winding a fusion-bonded wire in a single step, is interposed with an insulating spacer to form a single point shown in (1) of FIG. The coil is bent at the dashed line to form a U-shape, and the outer portion of the coil is bent toward the center of the coil as shown in (3) of FIG. 13 to form the entire structure of the coil. The size of the stirring member in the rotation direction can be reduced by the amount of the first bending, and the thickness in the coil thickness direction can be reduced by the second bending, so that the entire coil structure can be downsized. As a specific example of FIG. 13, the insulating spacer has a thickness of 0.1 to 3 mm (0.2 mm as an example).
And PET with a length of 20 mm in the longitudinal direction of (2) in FIG.
Using the (resin material name), the diameter of the circular coil shown in (1) of FIG. 13 is 10 to 20 mm (for example, 15 mm).
The length of the bending coil shown in (2) of FIG. 13 (the lateral length of (2) in FIG. 13) is 4 to 10 mm (6 m as an example).
m).

【0050】以上説明したように、本実施形態に関する
コイル構造によれば、トナー濃度検知装置を小型化で
き、1回のコイル巻き作業で第1コイルと第2コイルを
巻回できるので作業手間が掛からずコスト削減になる。
また、第1コイルと第2コイルのそれぞれのインダクタ
ンスのばらつきが小さくなり、高精度の共振回路が形成
でき得て、トナー濃度の検知性能が向上する。また、撹
拌部材としてスクリューを用いる場合に回転周期のリッ
プルを平均化させ安定したトナー濃度検知ができる。
As described above, according to the coil structure according to the present embodiment, the toner concentration detecting device can be reduced in size, and the first coil and the second coil can be wound by one coil winding operation, so that the work is labor-intensive. Cost savings without cost.
Further, the variation in inductance between the first coil and the second coil is reduced, and a high-precision resonance circuit can be formed, so that the toner density detection performance is improved. Further, when a screw is used as the stirring member, the ripple of the rotation cycle is averaged, and stable toner concentration detection can be performed.

【0051】以上説明したトナー濃度検知回路は、図2
に示すような現像装置を備えた画像形成装置に適用でき
るものであり、更に、図1に示すようなプリンタ、スキ
ャナを含めたディジタル複写機にも当然に採用できるも
のである。
The above-described toner density detecting circuit is similar to that shown in FIG.
The present invention can be applied to an image forming apparatus provided with a developing device as shown in FIG. 1, and can be naturally applied to a digital copying machine including a printer and a scanner as shown in FIG.

【0052】更に、以上の説明では、第1コイル及び第
2コイルの近傍で現像剤を含む磁性体を配置すること
で、透磁率に応じてインダクタンスが変化することを利
用したものであるが、これに限らず、両コイルに近接し
た領域に導体を配置して、コイルからの磁束による導体
内渦電流での磁界の影響でコイルインダクタンスが変化
することを利用するものであっても良い。即ち、電気電
導率に応じてインダクタンスが変化することを利用した
ものでも良い。
Further, in the above description, the fact that the magnetic material containing the developer is arranged near the first coil and the second coil to change the inductance according to the magnetic permeability is used. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to dispose a conductor in a region close to both coils and use the fact that the coil inductance changes due to the effect of the magnetic field due to the eddy current in the conductor due to the magnetic flux from the coil. That is, a method utilizing the fact that the inductance changes according to the electric conductivity may be used.

【0053】また、現像剤26が第1及び第2のコイル
L1,L2に近接して設けられることを説明したが、コ
イルの一方に近接したものでも良い。
Although the description has been given of the case where the developer 26 is provided near the first and second coils L1 and L2, the developer 26 may be provided near one of the coils.

【0054】更に、以上の説明では現像剤のトナー濃度
の検知について説明したが、本実施形態は、これに限ら
ず、磁性体又は磁性粉が所定レベルよりも低下した場合
のコイルインダクタンスの変化を検知して磁性体又は磁
性粉のレベル検知にも適用でき、また、磁性体又は磁性
粉の有無の検知にも当然に本実施形態を適用できる。
Further, in the above description, the detection of the toner concentration of the developer has been described. However, the present embodiment is not limited to this, and the change in the coil inductance when the magnetic material or the magnetic powder drops below a predetermined level is described. The present embodiment can also be applied to the detection of the level of a magnetic substance or a magnetic powder by detecting, and the detection of presence / absence of a magnetic substance or a magnetic powder.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、撹拌スクリュー又は撹
拌ローラの回転方向におけるトナー濃度検知装置のサイ
ズを小型化することができる。更に、コイル長手方向を
回転部材の軸方向と一致させて配置することによって、
コイルの磁束数を十分に確保できるので、トナー濃度検
知性能が向上する。
According to the present invention, the size of the toner concentration detecting device in the rotation direction of the stirring screw or the stirring roller can be reduced. Furthermore, by arranging the coil longitudinal direction to coincide with the axial direction of the rotating member,
Since the number of magnetic fluxes of the coil can be sufficiently secured, the toner density detection performance is improved.

【0056】また、回転部材として撹拌スクリューを用
いる場合に回転周期のリップルを平均化させ安定したト
ナー濃度検知ができる。
Further, when a stirring screw is used as the rotating member, ripples in the rotation cycle are averaged, and stable toner concentration detection can be performed.

【0057】また、第1のコイルと第2のコイルを同様
の位置に巻き込むようにしているために第1と第2のイ
ンダクタンスは略等しくなるとともに、両コイルの磁気
的結合定数が大となる。これによって、コイルに近接し
たトナー濃度の検知精度が向上することとなる。更に、
1回のコイル巻き作業で第1コイルと第2コイルを巻回
できるので作業手間が掛からずコスト削減になる。
Further, since the first coil and the second coil are wound around the same position, the first and second inductances are substantially equal, and the magnetic coupling constant of both coils is large. . As a result, the accuracy of detecting the toner density close to the coil is improved. Furthermore,
Since the first coil and the second coil can be wound by one coil winding operation, no labor is required and the cost is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る磁性体検知装置を適用
する電子写真複写装置に関する概要を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an electrophotographic copying apparatus to which a magnetic body detection device according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】トナー濃度センサを設置した現像装置の構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a developing device provided with a toner density sensor.

【図3】本実施形態に係るトナー濃度検知装置の回路構
成例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a toner concentration detection device according to the exemplary embodiment.

【図4】本実施形態に係るトナー濃度検知装置の他の回
路構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating another example of a circuit configuration of the toner density detection device according to the embodiment.

【図5】本実施形態に係るトナー濃度検知装置に関する
基本的な機能を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining basic functions related to the toner density detection device according to the embodiment.

【図6】本実施形態に関する回路構成における信号波形
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms in a circuit configuration according to the present embodiment.

【図7】本実施形態に係るトナー濃度検知装置の出力取
り出しに関する例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example regarding output extraction of the toner density detection device according to the embodiment.

【図8】2本の導線を絶縁被膜で被覆して一体化したリ
ボン形状の平行線と前記平行線を巻き上げたコイル構造
を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a ribbon-shaped parallel wire in which two conductive wires are covered with an insulating film and integrated, and a coil structure in which the parallel wire is wound up.

【図9】融着導線と前記融着導線を巻き上げたコイル構
造を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a fusion conducting wire and a coil structure in which the fusion conducting wire is wound up.

【図10】コイルを磁気コアに装着した構造体の分解図
である。
FIG. 10 is an exploded view of a structure in which a coil is mounted on a magnetic core.

【図11】リボン形状の一体化した平行線におけるコの
字型コイルの構造を示す図である。
FIG. 11 is a view showing the structure of a U-shaped coil in a ribbon-shaped integrated parallel line.

【図12】コの字型コイルを磁気コアに装着した構造体
の分解図である。
FIG. 12 is an exploded view of a structure in which a U-shaped coil is mounted on a magnetic core.

【図13】リボン形状の一体化した平行線の円形コイル
の両側部分をコイル中央部に折り返したコイル構造を示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a coil structure in which both sides of a ribbon-shaped integrated parallel-line circular coil are folded back to the center of the coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 読取部 2 ランプ 3 CCD 4 増幅器 5 A/D変換部 6 画像処理部 8 シューディング補正 9 フィルタ 10 γ補正 11 階調処理 12 像形成部 13 書き込み部 14 露光 15 帯電チャージャ 16 現像スリーブ 17 給紙トレー 20 トナー濃度検知回路 21 発振回路 22 共振回路(検知回路) 23 位相比較回路 24 積分回路 25 インピーダンス変換回路 26 現像剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reading part 2 Lamp 3 CCD 4 Amplifier 5 A / D conversion part 6 Image processing part 8 Pseudo correction 9 Filter 10 γ correction 11 Gradation processing 12 Image formation part 13 Writing part 14 Exposure 15 Charger 16 Developing sleeve 17 Feeding Tray 20 Toner concentration detection circuit 21 Oscillation circuit 22 Resonance circuit (detection circuit) 23 Phase comparison circuit 24 Integration circuit 25 Impedance conversion circuit 26 Developer

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Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 キャリアと呼ばれる磁性粉とトナーと呼
ばれる着色粒子を含む現像剤に近接してコイルを備え、
前記現像剤のトナーとキャリアの混合比を示すトナー濃
度を前記コイルを用いて検知するトナー濃度検知装置に
おいて、 前記コイルは、縦横比の異なる長方形又は長円形を含む
形状であることを特徴とするトナー濃度検知装置。
A coil provided in proximity to a developer containing magnetic powder called a carrier and colored particles called a toner;
In the toner concentration detecting device for detecting a toner concentration indicating a mixture ratio of the toner and the carrier of the developer using the coil, the coil has a shape including a rectangle or an oval having a different aspect ratio. Toner density detection device.
【請求項2】 キャリアと呼ばれる磁性粉とトナーと呼
ばれる着色粒子を含む現像剤に近接してコイルを備え、
前記現像剤のトナーとキャリアの混合比を示すトナー濃
度を前記コイルを用いて検知するトナー濃度検知装置に
おいて、 前記コイルは、縦横比の異なる長方形又は長円形を含む
形状であり、 前記コイルの長手方向が、前記現像剤の撹拌部材におけ
る回転軸方向と一致するように配置することを特徴とす
るトナー濃度検知装置。
2. A coil is provided in proximity to a developer containing magnetic powder called a carrier and colored particles called a toner,
In a toner concentration detecting device for detecting a toner concentration indicating a mixing ratio of a toner and a carrier of the developer using the coil, the coil has a shape including a rectangle or an oval having a different aspect ratio, and a length of the coil. A toner concentration detecting device, wherein the direction is arranged so as to coincide with the direction of the rotation axis of the developer stirring member.
【請求項3】 請求項1又は2に記載のトナー濃度検知
装置において、 前記コイルに隣接して高透磁率のコアを設け、前記コア
が長方形又は長円形の形状であることを特徴とするトナ
ー濃度検知装置。
3. The toner concentration detecting device according to claim 1, wherein a core having a high magnetic permeability is provided adjacent to the coil, and the core has a rectangular or oval shape. Concentration detection device.
【請求項4】 キャリアと呼ばれる磁性粉とトナーと呼
ばれる着色粒子を含む現像剤に近接してコイルを備え、
前記現像剤のトナーとキャリアの混合比を示すトナー濃
度を前記コイルを用いて検知するトナー濃度検知装置に
おいて、 前記コイルは、円形、正方形、長方形又は長円形の形状
の巻回コイル体の両側部を折り曲げたコの字型形状であ
ることを特徴とするトナー濃度検知装置。
4. A coil is provided in proximity to a developer containing magnetic powder called a carrier and colored particles called a toner,
In a toner concentration detecting device that detects a toner concentration indicating a mixing ratio of a toner and a carrier of the developer using the coil, the coil includes a circular, square, rectangular, or an oval wound coil body. A toner concentration detecting device having a U-shape formed by bending a circle.
【請求項5】 請求項4に記載のトナー濃度検知装置に
おいて、 前記コの字型形状のコイルに囲まれた内側領域に高透磁
率のコアを設けることを特徴とするトナー濃度検知装
置。
5. The toner density detecting device according to claim 4, wherein a core having a high magnetic permeability is provided in an inner region surrounded by the U-shaped coil.
【請求項6】 キャリアと呼ばれる磁性粉とトナーと呼
ばれる着色粒子を含む現像剤に近接してコイルを備え、
前記現像剤のトナーとキャリアの混合比を示すトナー濃
度を前記コイルを用いて検知するトナー濃度検知装置に
おいて、 前記コイルは、円形、正方形、長方形又は長円形の形状
の巻回コイル体にスペーサを介在させて巻回コイル体の
両側部をコイル中央部に向けて折り返した形状であるこ
とを特徴とするトナー濃度検知装置。
6. A coil is provided in proximity to a developer containing magnetic powder called a carrier and colored particles called a toner,
In a toner concentration detection device that detects a toner concentration indicating a mixture ratio of the toner and the carrier of the developer using the coil, the coil includes a spacer formed in a wound coil body having a circular, square, rectangular, or oval shape. A toner concentration detecting device having a shape in which both sides of a wound coil body are folded back toward the center of the coil with interposition.
【請求項7】 請求項1又は2に記載のトナー濃度検知
装置において、 前記コイルはボビンに巻き付けて作成したものであるこ
とを特徴とするトナー濃度検知装置。
7. The toner density detecting device according to claim 1, wherein the coil is formed by winding the coil around a bobbin.
【請求項8】 請求項1乃至6のいずれか1つの請求項
に記載のトナー濃度検知装置において、 前記コイルは、2本の導線を絶縁皮膜で被覆して一体化
した一本の平行線を前記現像剤対向面方向に複数回巻回
して作成したものであることを特徴とするトナー濃度検
知装置。
8. The toner concentration detecting device according to claim 1, wherein the coil is a single parallel wire formed by covering two conductors with an insulating film and integrating them. A toner density detecting device, which is formed by winding a plurality of times in the direction of the developer facing surface.
【請求項9】 請求項1乃至6のいずれか1つの請求項
に記載のトナー濃度検知装置において、 前記コイルは、最外側に融着皮膜を有する各融着導線を
前記現像剤方向に重ねて巻き付けて各融着導線同士を融
着るとともに、前記現像剤対向面方向に複数回巻回して
各融着導線同士を融着して作成したものであることを特
徴とするトナー濃度検知装置。
9. The toner concentration detecting device according to claim 1, wherein the coil is formed by superposing each fusion-bonding lead having a fusion coating on the outermost side in the developer direction. A toner density detecting device, which is formed by winding and fusing each of the fusion-bonded wires, and winding the fusion-bonded wires a plurality of times in the direction of the developer-facing surface to fuse each of the fusion-bonded wires.
【請求項10】 請求項1乃至9のいずれか1つの請求
項に記載のトナー濃度検知装置を現像装置に付設した画
像形成装置。
10. An image forming apparatus in which the toner density detecting device according to claim 1 is attached to a developing device.
【請求項11】 請求項1乃至9のいずれか1つの請求
項に記載のトナー濃度検知装置を現像装置に付設したデ
ィジタル複写機。
11. A digital copying machine in which the toner density detecting device according to claim 1 is attached to a developing device.
【請求項12】 請求項1乃至9のいずれか1つの請求
項に記載の前記現像剤のトナーとキャリアの混合比を示
すトナー濃度を検知するトナー濃度検知装置に代えて、
磁性体の所定レベル又は磁性体の有無を検知する磁性体
検知装置。
12. A toner density detecting device for detecting a toner density indicating a mixing ratio of a toner and a carrier of the developer according to claim 1,
A magnetic body detection device for detecting a predetermined level of a magnetic body or the presence or absence of a magnetic body.
【請求項13】 請求項1乃至9のいずれか1つの請求
項に記載のトナー濃度検知装置において、 前記コイルの近接領域に配置する現像剤に代えて、導体
を配置して前記導体の有無を検知する導体検知装置。
13. The toner concentration detecting device according to claim 1, wherein a conductor is arranged in place of the developer arranged in an area adjacent to the coil, and the presence or absence of the conductor is determined. Conductor detection device to detect.
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